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黄姜皂素生态生产新工艺的研究摘要：黄姜皂素行业特点薯蓣皂素是合成甾体激素药物的基础原料，目前国内市场需求量大。
传统水解工艺优缺点：工艺简单，成本低廉，但是原材料消耗大，能源消耗大，污水排放量大，对环境污染大；传统的提取薯蓣皂苷元的方法是直接将盾叶薯蓣根茎用酸水解成苷元，然后用有机溶剂提取薯蓣皂苷元。
其缺点是废酸水排放大，对水体的危害非常严重。
新工艺采用提取方法得高含量薯蓣皂苷，皂苷用少量酸水解成苷元，酸水用量以浓酸计低于传统工艺的1/50。
皂素纯度及收率均高于传统工艺，整个工艺流程几乎无酸水排放，达到真正的清洁生产。
关键词：黄姜皂素传统水解工艺薯蓣皂苷元新工艺清洁生产一、黄姜皂素行业特点1、黄姜皂素含量比较高，且具有良好的栽培性状，野生资源濒临枯竭，基本转向人工栽培；2、据资料显示，黄姜的种植面积由10年前的1000万亩上升到4000万亩，扩大了4倍；3、黄姜主要种植面积集中在湖北、陕西两省，约占全国70%，加工量占全国50%；4、国内薯蓣皂素生产厂家急剧膨胀，其中陕西加工厂集中在汉江流域，许多生产厂家对污水没有经过任何处理，直接排放，对南水北调中线水源区水质污染十分严重；5、皂素项目目前有猛增趋势，但皂素生产存在有严重的技术问题，对环境的污染十分不利。
二、传统工艺三废污染情况及急需解决的难点1、工业废水直接流入渠道，江河，湖泊污染地表水，如果毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹；2、工业废水还可能渗透到地下水，污染地下水；3、如果周边居民采用被污染的地表水或地下水作为生活用水，会危害身体健康，重者死亡；4、工业废水渗入土壤，造成土壤污染。
影响植物和土壤中微生物的生长。
5、有些工业废水还带有难闻的恶臭，污染空气。
6、工业废水中的有毒有害物质会被动植物的摄食和吸收作用残留在体内，而后通过食物链到达人体内，对人体造成危害。
7.传统生产工艺的污染源：3.传统工艺流程图四、目前的生产解决途径1、少用酸，少用水减少被水解物料量提取皂苷后水解利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源2、不用酸，以生物活性酶解替代酸水解五、新工艺流程1.将干黄姜粗粉碎，过10目筛。
皂素废水介绍范文皂素废水是指在皂化工程中产生的含有皂素成分的废水。
皂化工程是指将动植物油脂经过一系列的加热、搅拌、洗涤等工序，与碱液反应产生皂化物的过程。
皂素废水是皂化工程中产生的一个副产物，其主要成分为未被完全转化成皂化物的油脂成分。
皂素废水的主要特点是呈现乳白色，含有较高的油脂和碱性物质，pH值通常在9-11之间。
此外，皂素废水还含有一定量的皂化剂残留物和其他杂质，如悬浮物、杂质等。
由于其具有一定的碱性，长期排放将对水体环境造成一定的污染。
对于皂素废水的处理，常用的方法是采用物理化学处理技术，包括沉淀、过滤、中和、脱色等。
首先，通过沉淀技术可以将废水中的悬浮物和部分油脂固定下来，从而减少对水体的污染。
其次，过滤技术可以去除废水中的较细小的悬浮颗粒和杂质。
而中和技术则是将废水中的碱性物质与酸性物质进行反应，使废水的pH值逐渐接近中性，以减少对环境的影响。
最后，脱色技术可以将废水中的色素成分去除，使废水呈现较为清澈的状态。
除了物理化学处理技术外，还可以采用生物处理技术对皂素废水进行处理。
生物处理技术基于微生物的作用，通过微生物降解废水中的有机物质，从而达到净化水体的目的。
在生物处理过程中，需要合理控制废水的C/N/P比例，为微生物的生长提供适宜的环境条件。
此外，还可以通过添加一些特殊的生物菌剂或生物培养基来提高废水处理效果。
皂素废水的处理对于环境保护和资源节约具有重要意义。
合理处理废水能减少对环境的污染，保护水体资源。
同时，废水处理后的水体可以进行再利用，如进行微生物培养、景观浇灌等。
因此，对于皂素废水的处理应该引起人们的高度重视，并加强技术研发和应用推广。
综上所述，皂素废水是皂化工程中产生的含有皂素成分的废水，其处理方法包括物理化学处理和生物处理。
进行废水处理可以减少对水体的污染，保护环境资源。
因此，对皂素废水的处理应该得到足够的重视，并加强研究和应用推广。
只有不断地提高废水处理技术水平，才能达到环境保护和资源节约的目标。
黄姜皂素清洁生产工艺研究进展
黄姜皂素清洁生产工艺研究进展
黄姜皂素废水是强酸性高浓度有机废水,它富含黄姜淀粉水解成的糖类.废水的直接排放严重污染附近的水源、影响水质,其环境污染问题在很大程度上已经制约了皂素产业的健康发展.本文对黄姜皂素的清洁生产工艺进行了系统的介绍,该工艺可变废为宝,减少环境污染.同时,指出清洁生产工艺存在的问题和今后的发展趋势.
作者：赵旭东赵艺作者单位：陕西省环境科学研究设计院,陕西,西安,710061 刊名：环境与可持续发展英文刊名：ENVIRONMENT AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT 年，卷(期)：2008 ""(3) 分类号：X383 关键词：黄姜皂素清洁生产。
除硫酸盐预处理—UASB —MBR 处理黄姜皂素废水方志斌(湖南湘牛环保实业有限公司,湖南长沙410000)[摘要]采用多工艺组合(物化、酸相厌氧、曝气沉淀等)对黄姜皂素废水中的硫酸根进行预处理,再用UASB—MBR 工艺进一步处理,处理量100m 3/d。
工程实践表明:预处理组合工艺对硫酸根有较好的去除率,整个工艺对COD 的去除率达到92%,硫酸根去除率达到95%,出水各项指标均达到《皂素工业水污染物排放标准》(GB 20425—2006)排放标准要求。
[关键词]皂素废水;制药废水;预处理;酸相厌氧;UASB;MBR [中图分类号]X703[文献标识码]B[文章编号]1005-829X(2019)12-0101-02Desulfate pretreatment-UASB-MBR treatment of diosgenin wastewaterFang Zhibin(Hunan Xiangniu Environmental Protection Industry Co.,Ltd.,Changsha 410000,China )Abstract:The sulfate in diosgenin wastewater is pretreated by the combined processes of physicochemical ,acidic an⁃aerobic and aeration precipitation.Then the wastewater is further treated by UASB-MBR process with a capacity of 100m 3/d.Engineering practice shows that the combined pretreatment process can effectively remove the sulfate.The removal rates of COD and sulfate in the whole process reach 92%and 95%,respectively.The various indexes of the discharged water meet the discharge standard of Discharge Standard of Water Pollutants for Sapogenin Industry (GB 20425—2006).Key words:diosgenin wastewater ;pharmaceutical wastewater ;pretreatment ;acidic anaerobic ;UASB ;MBR 黄姜是生产甾体激素类药物的基础植物原料,其加工生产皂素过程中会产生高浓度有机废水。
第24卷第5期农业工程学报V ol.24 No.52008年5月 Transactions of the CSAE May 2008 293 黄姜提取薯蓣皂素前热处理作用机理研究陈俊英，雒廷亮，曹文豪，卢朝国，刘国际※（郑州大学化工学院，郑州 450002）摘 要：为了解决黄姜酸水解提取薯蓣皂素过程中产生大量废水的问题，提出了一种无废水产生的新型热处理方法，采用干物料质量为3 kg，工作压力1.2 MPa，温度190℃，保压时间为10 min，压力介质为水蒸气的条件下进行处理。
该文研究了黄姜在这种热处理作用前后，其显微结构（SEM）、红外图谱（FTIR）、热重—差示扫描热分析（TG/DSC）的变化情况，分析了这种热处理作用的机理。
结果表明这种热处理方法能够迅速粉碎黄姜中的淀粉颗粒，打碎纤维素的超分子结构，将包裹的薯蓣皂素释放出来，从而不需进行酸水解，就能直接提取薯蓣皂素。
关键词：黄姜；热处理；机理；直接提取；薯蓣皂素中图分类号：TQ203.9；R282.72 文献标识码：B 文章编号：1002-6819(2008)-5-0293-04陈俊英, 雒廷亮, 曹文豪，等. 黄姜提取薯蓣皂素前热处理作用机理研究[J].农业工程学报，2008，24(5)：293－296.Chen Junying, Luo Tingliang, Cao Wenhao, et al. Mechanism study on the thermal pretreatment before extracting diosgenin from Dioscorea Zingiberensis [J].Transactions of the CSAE, 2008,24(5)：293－296.(in Chinese with English abstract)0 引 言黄姜是一种药用植物，学名盾叶薯蓣，根茎中富含薯蓣皂苷（甙）和薯蓣皂苷（甙）元。
黄姜皂素生产工艺
黄姜皂素是一种天然护肤成分，具有抗氧化、抗炎、抗菌等功效，逐渐成为化妆品行业的研发热点。
黄姜皂素的生产工艺主要包括原料选取、提取、精制、纯化等环节。
首先，原料选取是黄姜皂素生产的第一步。
选择优质的黄姜作为原料，新鲜的黄姜含有更多的有效成分，能够提高黄姜皂素的产率和品质。
然后，提取是黄姜皂素生产的关键环节。
首先将黄姜去皮、切片，然后通过浸泡、搅拌、加热等多种工艺对黄姜进行提取。
常用的提取剂有水、乙醇、丙酮等，通过它们与黄姜中的有效成分之间的溶解、扩散和吸附等作用，将黄姜皂素提取出来。
接下来，精制是将提取得到的黄姜皂素进行纯化和提纯的过程。
常用的工艺包括沉淀、过滤、离心、浓缩等。
通过这些工艺，除去杂质和不需要的成分，提高黄姜皂素的纯度和品质。
最后，纯化是将精制得到的黄姜皂素进一步提高纯度和纯度的过程。
常用的工艺包括结晶、再结晶、洗涤、干燥等。
通过这些工艺，去除残余杂质，得到纯净的黄姜皂素。
总结起来，黄姜皂素的生产工艺包括原料选取、提取、精制、纯化等环节。
通过这些环节的操作和控制，可以得到高纯度、高品质的黄姜皂素。
黄姜皂素具有广泛的应用前景，可以用于护肤品、保健品等领域。
随着科技的发展和工艺的改进，黄姜
皂素的生产工艺也将进一步完善，为人们提供更多的高效、安全的护肤品。
Fenton试剂法氧化处理黄姜皂素废水路璐;康建雄;杨婧;李波;赵晔【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2007(38)3【摘要】以黄姜皂素废水为研究对象,采用Fenton试剂深度氧化技术进行降解处理.研究结果表明,原水COD的质量浓度为34676mg/L,色度为3 500倍,浊度为475NTU,在FE2+投加量为2.92 g/L(绿矾14.48 g/L),H2O2投加量为70 g/L,pH 值为1左右,反应时间0.5 h的最佳条件下,COD、色度、浊度去除率分别达到91.15%、95.71%、94.74%.通过甲基紫-分光光度法测定羟基自由基浓度,为最佳反应条件的确定提供了理论依据.此方法具有反应时间短(0.5 h),无需调节pH值,不受SO42-浓度影响,不产生二次污染等特点.【总页数】4页(P36-39)【作者】路璐;康建雄;杨婧;李波;赵晔【作者单位】华中科技大学,环境科学与工程学院,武汉,430074;华中科技大学,环境科学与工程学院,武汉,430074;华中科技大学,环境科学与工程学院,武汉,430074;华中科技大学,环境科学与工程学院,武汉,430074;华中科技大学,环境科学与工程学院,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】X703.1【相关文献】1.Fenton试剂预处理皂素废水的实验研究 [J], 李琛2.载铜活性炭催化剂-微波法联用处理黄姜皂素废水 [J], 弓晓峰;荣亮;杨丽珍3.Fenton试剂预处理皂素废水的研究 [J], 任昭;孟伊倩;张涛;王燕;刘智峰4.光助Fenton试剂法氧化处理煤油废水溶液 [J], 钟萍;杨曦;赵贵来;孔令仁;刘光明5.黄姜工业废水Feton试剂的氧化处理 [J], 肖红兵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黄姜皂素废水处理工艺原理
总体工艺介绍
UASB：厌氧处理采用中温UASB（上流式厌氧污泥床），三相分离器设置在反应器的上部沉淀区内，在三相分离器下面是生化反应区，从上到下依次为絮状污泥层和颗粒污泥层。
UASB 在高浓度有机废水处理领域已经得到广泛的应用，成为了厌氧处理的一个比较成熟的技术。
两相厌氧工艺：本工艺由水解酸化池和激波厌氧池组成。
在常温下人为的将整个厌氧过程分成水解酸化阶段和产甲烷阶段。
由于两相分开，充分发挥各阶段的处理优势，具有很好的处理效果。
射流曝气：曝气池内采用射流曝气充氧，使池内好氧菌群大量繁殖，维持较高的活性污泥浓度，污水与活性污泥相接触，在好氧微生物的作用下，污水得到进一步净化。
人工湿地：人工湿地内部有不同级配的填料，表层覆以泥土，并种植当地根系比较长的水淹麦，通过深度处理进一步降低废水的COD，并且达到降低氨氮和总磷的目的，使得处理达标。
UASB工艺
UASB是上流式厌氧污泥床反应器（upflow anaerobic sludge blanket reactor）的英文缩写，这种反应器是上流式厌氧填充床的基础上发展起来的。
荷兰Lettinga等人为了克服上流式厌氧填充床下层容易堵塞的问题，于20世纪70年代在底部设置了一个不设填料的空间，这就是所谓的上流式厌氧污泥床/滤床反应器（UASB/AF），后来为进一步避免堵塞，将上层填料全部取消，以三相分离器取而代之，即形成了今天的UASB反应器。
UASB反应器属于第二代厌氧反应器。
第二代厌氧反应器的一个共同特点是分离了固体（污泥）停留时间与水力（废水）停留时间，固体停留时间可以达到上百天，从而使反应器处理高浓度有机废水所需要的时间由过去的以天计缩短到以小时计。
两相厌氧处理工艺
70年代初，S.Ghosh和F.G.Pholand [3]根据厌氧生物分解机理和微生物类群的理论首先提出了两相厌氧消化的概念：将产酸菌和产甲烷菌分别置于两个串联的反应器内并提供各自所需的最佳条件，使这两类细菌群都能发挥最大的活性，提高反应器的处理效率。
两相厌氧法具有以下特点：
①两阶段反应不在同一反应器中进行，相互影响小，可更好控制工艺条件。
②耐冲击负荷能力强，运行稳定，当进水水质变化时，由于酸化存在缓冲作用，对后段气化反应器的运行影响不至于过大。
③两相厌氧处理系统的总有机物负荷率较高，致使反应器的总容积较小。
如在酸化反应器中，反应速度快，水力停留时间短，有机负荷率高。
④经水解酸化阶段处理的废水，进入气化反应器的水质情况有所改善，如有机物酸化降解为低分子有机酸，水中所含悬浮固体大量减少，使得气化反应器运行条件良好。
⑤消化效率高，尤其适于处理含悬浮固体多、单相厌氧工艺不宜处理的高浓度或难降解有机废水。
B.G. Yeoh对两相厌氧消化工艺和单相厌氧消化工艺进行了对比试验研究，结果表明，两相厌氧消化系统的产甲烷活性为0.168m3CH4（STP）·kgCOD-1d-1或0.292 m3CH4（STP）·kgCOD-1d-1，明显高于单相厌氧消化系统的产甲烷活性0.055m3CH4（STP）·kgCOD-1d-1或0.082 m3CH4（STP）·kgCOD-1d-1，这说明两相厌氧消化工艺确实比单相系统更具有优越性[5]。
（1）水解酸化阶段
本工程采用水解酸化池作为产酸相反应器。
对于工业废水处理，产酸相的主要功能是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，为产甲烷相提供适宜的基质。
COD的去除主要由产甲烷相来完成[4]。
该阶段将高分子的复杂有机物降解为低分子的简单物质，成为下阶段可被利用的各种底物。
由底物浓度和进水量引起底负荷冲击得到缓解，有害物质也在这里得到稀释；一些难降解底物质在此截留，不进入后面的阶段。
（2）产甲烷阶段
本工程采用激波厌氧池作为产甲烷相反应器。
激波传质工艺基本原理为：在反应内设隐吸双喷激波传质器，内植高密微粒优势厌氧微生物。
基于厌氧生物反应的传质机理，通过低压流体激波强化和加速底物的传质。
同时激波传质器还具有剪切功能，使池内微生物菌团切割成无数较小粒径的菌团，使工艺系统内的厌氧生物反应及底物传质处于细胞尺度，以便尽可能多地暴露出内部微生物，大大提高参加反应的有效微生物量；再辅之隐吸环流与高生物量反应，大幅度地提高厌氧微生物的反应速度这样可以保证在常温下，就可以达到良好的处理效果，从而降低运行费用。
激波传质工艺为国家“九五”科技攻关成果。
该工艺前期的研究及应用主要是应用于低浓度城市污水处理、水产品废水回用、部分低浓度工业废水处理。
由于厌氧反应本身对于高浓度废水处理就存在明显的优势，也是基于此，我们认为将激波传质工艺应用于黄姜皂素废水是完全可行的，但由于这是首次将本工艺应用于高浓度工业废水处理，所以有很多值得探究验证。
射流曝气工艺
本工程采用射流曝气完全混合曝气池，它存在如下的优点：
①耐冲击负荷能力强：进入曝气池的污水能很快被池内已存在的混合液所稀释、均化，原污水在水质、水量方面的变化，对活性污泥产生的影响将降到极小的程度，适用于处理工业废水，特别是浓度较高的工业废水。
②便于控制在最佳状态：污水在曝气池内分布均匀，各部分水质相同，F：M值相等，微生物群体的组成和数量几近一致，各部位有机物降解工况和数量相同，因此，可以通过对F：M值的调整，将整个曝气池的工况控制在最佳条件，活性污泥的净化功能得到良好发挥。
主要存在问题是：在曝气池混合液内，各部位的有机污染物质量相同、能的含量相同、活性污泥微生物质与量相同，在这种情况下，微生物对有机物的降解动力地下。
因此，易于产生污泥膨胀现象。
在曝气池中，有机污染物从污水中去除的过程的实质就是有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程。
这一过程包含了物理、化学、物理化学以及生物化学等反应过程，是由下列三个净化阶段所组成：
初期吸附去除；（2）微生物的代谢；（3）凝聚与沉淀。
人工湿地
人工湿地(Constructedwetland)是利用自然湿地生态系统中物理、化学、生物的协同作用，通过人工设计和建造的一种新型污水处理工艺。
一般由人工基质(一般为碎石)和生长在其上处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇、茳芏等)组成，是一个独特的土壤—植物—微生物生态系统。
人工湿地按污水在其中的流动方式可分为三种类型：①自由表面流人工湿地；②水平潜流人工湿地；③垂直潜流人工湿地。
本工程中采用的是水平潜流人工湿地。
人工湿地目前主要应用于城市污水的处理，促进废水中植物营养素的循环，使废水中所含的有用物质以作物生产形式再利用，能绿化土地，改善区域气候，促进生态环境的良性循环。
有关研究结果表明，在进水浓度较低的条件下，人工湿地对BOD5的去除率可达85%～95%，COD的去除率可达80%以上，湿地对Ｎ、Ｐ去除率也分别可达到60%、90%以上。
除此之外还可以回收有用资源如芦苇、美人蕉等经济作物，这样就带来了很好的经济和社会效益。
这种工艺与传统的二级生化处理相比，具有投资低、能耗低、运行费用低、生态环境效益高、污染物去除率高、出水水质好等特点。
人工湿地由五个基本部分组成：①适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇；②进出水布置及水位控制系统；③具有各种透水性的基质，如土壤、砂、砾石；④好氧或厌氧微生物种群；⑤防止地下水污染的防渗层。
其中水生植物、人工基质和微生物是人工湿地的主要组成部分。
人工基质为微生物的生长提供稳定的依附表面，为水生植物提供载体和营养物质，
2－3为
吸收和过滤污水所载营养物质，并可以截留污水中的悬浮物。
同时由于湿地能将污水分散到巨大的面积，从而使污水流速减慢，促使污水中悬浮的营养颗粒或胶体沉降到底泥中。
化学反应：由于植物、土壤－无机胶体复合体、土壤微生物区系及酶的多样性，人工湿地中可以发生各种化学反应过程如化学沉淀、吸附、离子交换、拮抗、氧化还原反应等，这些化学反应的发生主要取决于所选择的基质类型。
一般而言，含有机质丰富的基质有助于吸附各种污染物；含CaCO3较多的石灰石有助于磷的去除。
污水中的许多污染物还可以通过植物根系和微生物分泌的一些物质发生离子交换、离子吸附、化学沉淀等化学反应得以去除。
生化反应：对于去除有机污染物主要依赖于系统中的生物。
首先，成熟的人工湿地，其填料表面吸附了许多微生物形成的大量生物膜，有机物质被填料吸附后，可以通过生物的同化吸收和异化分解去除。
其次，根据德国学者Kickuth R.1977年提出的根区法理论，由于生长在湿地中的挺水植物对氧的运输、释放、扩散作用，通过叶吸收和茎干的运输作用，将空气中的氧转运到根部，再经过植物根部的扩散，在植物根须周围微环境中依次出现好氧区、兼氧区和厌氧区，有利于硝化、反硝化反应和微生物对磷的过量积累作用，达到除氮、磷效果，最后通过湿地基质的定期更换或收割使污染物质最终从系统中去除；另一方面通过在厌氧条件下有机物的降解、或开环、或断键成简单分子、小分子，提高对生物难降解有机物的去除效果。
因而生化反应对净化污水起重要作用。
